随时间的相应的栅极信号的示意图；以及
[0021]图4是根据本发明实施例的控制方法的流程图。
[0022]所有附图是示意性的并且一般仅示出为了阐明本发明所必需的部分，而可以省略或者仅提出其他部分。
【具体实施方式】
[0023]参照图1，现在将描述包括本文以BIGT的形式的两个RC-1GBT的半桥电路。
[0024]图1是电压源转换器中半桥100的电路图，其中标注为SJPS2的第一和第二RC-1GBT与在这个示例中以诸如电容器C的能量存储元件的形式的DC电压源C串联布置。第一 RC-1GBT 发射极E1在AC端子A处电连接到第二 RC-1GBT 32的集电极(:2。第一和第二 RC-1GBT 31、&适用于从DC电压源接收直流并且用于向AC端子A处的负载(未示出)供应输出电流。在本公开的上下文中，正输出电流对应于第一 RC-1GBT 正向。相应的RC-1GBT Sn S2的栅极端子G pG2电连接到适用于通过向它们相应的栅极G ^G2供应栅极电压而控制RC-1GBT Sp 32的控制器110。电流计120连接到控制器以便提供控制器表示输出电流幅度和方向的信息。此外，第一 RC-1GBT 集电极C 连接到DC电压源C的正极并且发射极^电连接到DC电压源C的负极。当半桥100在电压源转换器中操作时，更高电平的控制单元130可向控制器110提供命令信号Cmd，其指示相应的RC-1GBT SpSja目标导通和关断时刻。为了确保半桥100的正确功能并且避免使DC电压源C短路，RC-1GBTSp S2中的仅一个在某时应该被导通。因此当RC-1GBT Si将要导通时，RC-1GBT S 2应该关断。控制器110解释命令信号Cmd并且将栅极电压应用到相应的RC-1GBT Sp &以根据如下面进一步详细所描述的不同实施例而以合适的方式控制RC-1GBT。
[0025]图2示出作为时间函数的命令信号Cmd，提供到控制器110以用于控制第一和第二 RC-1GBT，比如根据本发明实施例的图1中所图示的第一和第二 RC-1GBT Sn S2。如图2中所示，这个示例命令信号Cmd开始于第一数值21处并且然后在第一数值21和第二数值22之间交替。这里第一数值21指示更高电平控制单元130期望近期在目标时刻处导通第一RC-1GBT Si并且关断第二 RC-1GBT S 2，目标时刻可取决于电压源转换器中应用的时间设定。类似地，第二数值22指示期望在近期导通第二 RC-1GBT S2并且关断第一 RC-1GBT S1D图2中也图示根据不同实施例和情形响应于命令信号Cmd而由控制器110应用到第一和第二RC-1GBT Sl、S2的相应的栅极电压afg^a^gp栅极电压可以以在两个不同电平中应用-对应于栅极的导通状态(即受控的RC-1GBT能够正向和反向导通)高电平栅极电压，以及对应于栅极的关断状态(即受控的RC-1GBT仅能够反向导通)低电平栅极电压。高电平栅极电压可对应于超过第一组件特定的阈值的栅极电压，在阈值之上RC-1GBT能够沿正向导通。高电平栅极电压的节段(episode)或多个连续节段例如可通过应用随时间改变的栅极电压或者多个连续栅极电压数值而实现，其中所应用的栅极电压的每个数值超过第一组件特定的阈值并且将由RC-1GBT经历作为高电平。类似的，低电平栅极电压可对应于低于第二组件特定的阈值的栅极电压，该阈值之下RC-1GBT仅沿其反向导通。低电平栅极电压的节段或多个连续节段可通过应用低于第二组件特定的阈值的任何栅极电压数值而实现。为了说明的目的，对于3000V RC-1GBT的标称高电平栅极电压可通常对应于15V并且标称低电平栅极电压对应于0V，但在例如10V之上的所有栅极电压可触发RC-1GBT栅极的导通状态，并且低于例如5V的所有栅极电压可触发RC-1GBT栅极的关断状态。
[0026]根据下面所描述的不同实施例，控制器110不仅基于命令信号Cmd而且还基于AC端子A上输出电流的幅度和方向而控制RC-1GBT Sp S2。输出电流的幅度可提供输出电流方向何时将要改变的指示。当输出电流的幅度小时，这指示电流方向可能在近期改变，而更高的输出电流指示电流方向肯定不会在近期改变。因此根据本文所描述的实施例，控制器110使用关于输出电流的幅度的信息以如所期望的控制RC-1GBT。因此可选择非零的电流幅度阈值以提供电流方向是否可能在近期改变的所期望的指示。电流幅度阈值的水平可在不同的应用中不同，但是例如可在典型HVDC电压源转换器中通常设置为50-100A。替代于将所测输出电流的幅度与单个电流幅度阈值作比较，可根据某些实施例将所测的输出电流与正阈值和负阈值作比较，所述正阈值和负阈值可具有相等或不同的幅度。
[0027]现在，返回到图2，栅极电压&1和a 2对应于其中AC端子A上输出电流低于正阈值并且超过负阈值的情形，其已经选择为如上所讨论的提供输出电流方向是否可能近期改变的所期望的指示。对于这种输出电流，通过在目标导通时刻处应用高电平栅极电压并且通过在目标关断时刻处应用低电平栅极电压而如由命令Cmd所示的控制RC-1GBT以导通和关断，这里也使用在换向之间的合适的消隐时间Si以确保DC电压源C不短路。在消隐时间δ i期间，低电平栅极电压应用到两个RC-1GBT，使得任一个RC-1GBT均不导通。因此通过消隐时间δ i而分隔第一 RC-1GBT Si的导通和第二 RC-1GBT 32的导通。因此，响应于命令信号Cmd的第一数值21，将高电平栅极电压应用到第一 RC-1GBT 31并且将低电平电压应用到第二 RC-1GBT S2，并且响应于命令信号Cmd的第二数值22，将低电平栅极电压应用到第一 RC-1GBT Si并且将高电平栅极电压应用到第二 RC-1GBT S 2。
[0028]仍参照图2，栅极电压匕和b 2对应于其中来自第一和第二 RC-1GBT的输出电流超过正阈值的情形。这个情形意味着第一 RC-1GBT Si操作在IGBT模式下而第二 RC-1GBT S2在二极管模式下。因此，应用到第一 RC-1GBT Si的栅极电压h按照命令信号Cmd的交替而在高电平和低电平栅极电压之间交替。然而，应用到第二 RC-1GBT S2的栅极电压b2维持在低电平下，其允许降低二极管之上的导通损耗。可响应于命令信号Cmd的第一数值21而在栅极电压匕从低电平电压交替回到高电平电压之前应用消隐时间δ从未示出)。
[0029]栅极电压cjP c 2也对应于其中AC端子A上输出电流超过正阈值的情形。应用到第一 RC-1GBT Si的栅极电压Cl类似于栅极电压1^而在高电平和低电平之间交替。然而，在第一 RC-1GBT S#通之前、也即在如由命令信号Cmd所示的第二 RC-1GBT S2的目标关断时刻之前的时间段期间，应用到第二 RC-1GBT S2的栅极电压(:2为高电平电压。在目标关断时刻之前应用高电平栅极电压到第二 RC-1GBT S2的原因是降低第二 RC-1GBT中电荷并且因此降低开关损耗。应用如由栅极电压(:2所图示的高电平电压一段有限的时间S 2，并且由消隐时间^与栅极电压^的高电平分隔。
[0030]栅极电压(:2的高电平的应用定时例如可通过在当控制器110接收物理命令信号Cmd时的时间点与当预期控制器通过应用合适的栅极电压实现由命令信号所示的命令时的真实目标时间之间的协议时间延迟而实现。优选地长于时间段的时间延迟可用于调节物理命令信号从第二数值22交替到第一数值21时的反应时间，使得高电平电压能够在第二 RC-1GBT S2目标定为关断之前及时应用到第二 RC-1GBT S 2，也就是说，在先于第一RC-1GBT 31导通的消隐时间之前的时间段δ 2期间，如由命令信号Cmd的交替所规定，必须被运行。
[0031]图2中所图示的栅极电压山和d2对应于其中AC端子A上输出电流